中國儲能網訊：4月28日，西班牙和葡萄牙遭遇歐洲近年來最嚴重的停電事件，中午12點30分左右，西班牙全國電力負荷在5秒內急劇下降約15吉瓦，降幅約60%，西班牙本土電力供應瞬間癱瘓，同時引發(fā)跨國輸電網絡連鎖反應。該事件影響超過5000萬人口，導致交通癱瘓、通信中斷、醫(yī)療系統告急，甚至波及法國部分地區(qū)，停電事件持續(xù)10小時以上，部分地區(qū)長達20小時。該停電事件發(fā)生在西班牙剛剛慶祝其國家電網“首次在工作日實現100%可再生能源運行”僅僅6天之后，引發(fā)國際社會對能源轉型穩(wěn)定性和可行性的質疑。
■■西班牙停電事件原因分析
西班牙停電事件可能由以下多方面因素導致。
一是能源波動與系統慣量雙危機。一方面，西班牙可再生能源占比高且波動性大。截至2024年底，光伏和風電在西班牙電力總裝機中的占比分別達到25%和24.4%，但儲能容量僅為需求的0.3%。西班牙高度依賴可再生能源，受氣候沖擊顯著，無法緩沖發(fā)電量的驟降平抑功率突變。停電當日，西班牙南部受極端氣溫與氣象擾動，氣溫驟升，風速驟降疊加云層遮擋，導致風光發(fā)電量在數小時內銳減30%，暴露出可再生能源波動性缺陷。另一方面，轉動慣量的缺失導致電網調節(jié)能力下降。太陽能發(fā)電沒有慣性無法幫助穩(wěn)定頻率，也無法啟動已斷開的電網。因此，必須依賴天然氣和煤炭發(fā)電廠自行啟動，這是一個緩慢且資源密集型的過程，然而傳統火電和核電占比的下降（僅23%），導致電網缺乏以旋轉慣量支撐頻率穩(wěn)定。當電網頻率驟降至48.8Hz（低于歐洲標準的49.5Hz下限）時，風光設備因保護機制自動脫網，引發(fā)連鎖崩潰。此外，西班牙全國符合標準的新能源機組不到30%，風光機組未普遍安裝“低電壓穿越”功能，對電網波動敏感，電壓輕微振蕩即觸發(fā)保護性停機。
二是基礎設施老化與跨國互聯短板。一方面，輸電網絡存在結構性隱患。西班牙40%的輸電線路使用超過30年，未經及時翻新存在設備老化問題。近年來，西班牙電網公司的資本支出多用于建設新線路以滿足南部連接需求，對現有資產的維護投入不足，導致電網在面對外界干擾時抗風險能力較弱。另一方面，電網互聯薄弱與跨國協調不足。伊比利亞半島被稱為“能源孤島”，與法國僅通過3條總容量2800MW的線路互聯，遠低于歐盟2030年8GW的目標，嚴重制約跨區(qū)域調節(jié)能力。西班牙電網運營商表示，停電由“電網的強烈振蕩觸發(fā)保護性解列”引發(fā)，異常振蕩存在多重誘因：該振蕩導致西班牙電力系統與歐洲電網斷開。西班牙極端高溫導致電纜熱容量下降，疊加法國因核電機組檢修減少跨境輸電，致使負荷分配失衡突破臨界值。盡管法國電網在事件后緊急啟動支援，但受限于電網技術標準差異與跨境輸電容量限制，嚴重削弱電力支援效果。這一系列技術壁壘暴露出歐洲電力市場一體化進程中的深層矛盾。
三是保護系統失配與社會韌性缺失。停電當天，西班牙電網負荷5秒鐘內驟降1000萬千瓦，遠超常規(guī)容錯范圍。傳統保護系統無法適應新能源時代的波動，引發(fā)全網級聯跳閘，導致危機迅速蔓延——軌道交通全面癱瘓，機場依賴備用電源但登機橋失效，通信中斷引發(fā)金融系統停擺，民生領域出現超市搶購潮，醫(yī)療機構被迫推遲非緊急手術，馬德里網球公開賽等公共活動被迫中止。這一系統性崩潰既暴露出應急預案失效，更揭示了新型電力系統“荷隨源動”調節(jié)能力的結構性缺陷。對此，西班牙官方已啟動網絡攻擊嫌疑調查，國家情報中心專項工作組介入。
四是調節(jié)能力缺失與恢復體系孱弱。歐盟早在2014年就制定了《能源安全法案》，但西班牙直到2024年仍未建立國家級應急電力儲備，2025年第一季度統計顯示，西班牙和葡萄牙兩國儲能裝機容量僅占新能源發(fā)電總量的8%，遠低于國際能源署建議的20%安全閾值，導致電網系統失去“減震器”。同時，這次西班牙電網的“黑啟動”過程暴露其技術缺陷——新能源機組缺乏自啟動能力，無功功率支撐不足使電壓控制困難，有功功率平衡耗時遠超傳統機組。西班牙耗時16小時完成黑啟動，葡萄牙因儲能布局更弱耗時更長，凸顯了新型電力系統對儲能的高度依賴與現有體系的嚴重不匹配。
■■西班牙電力系統可能面臨的風險
西班牙電力系統面臨多維度挑戰(zhàn)，供給側新能源出力受極端氣象擾動加劇；用電負荷受極端高溫、政策變量與新興負荷特征影響，不確定性明顯；電力系統源網荷供需互動方面，跨國輸電瓶頸突出，需要進一步挖掘靈活性資源，突破源網荷儲一體化協同調度技術。
一是新能源出力波動與系統慣量不足的疊加風險。一方面，火電機組強化基礎保障作用。西班牙傳統火電占比降至23%，但長周期頂峰運行導致設備故障率上升，其檢修周期與極端高溫用電高峰重疊，加劇了電力缺口風險。另一方面，復合氣象導致新能源出力波動，無法提供有效可靠的電力支撐。光伏發(fā)電受晝夜特性影響顯著，風力發(fā)電則因臺風過境引發(fā)停機避險，持續(xù)高溫推升負荷峰值，疊加干旱、靜風、陰天等持續(xù)異常天氣導致風機、光伏、水電出力受限，短時供需平衡波動率提升。同時，水電調節(jié)能力受限。盡管西班牙水電占比不足10%，但持續(xù)干旱導致水庫蓄能不足，進一步削弱了電力系統的調峰能力。
二是用戶負荷突變與應急響應能力不足。一方面，極端高溫天氣呈現不可預測性。在氣候系統臨界點加速突破背景下，超預期高溫事件發(fā)生頻率、持續(xù)時間及影響范圍均存在顯著不確定性，西班牙停電當天南部氣溫驟升至45℃，空調負荷激增，電網瞬間超載，用電需求達歷史峰值；另一方面，新型負荷隨機性加劇調度難度。電動汽車充電樁與數據中心負荷快速增長，其用能行為難以預測，導致日內負荷波動率提升；同時，社會應急體系脆弱性凸顯。停電后電子支付系統癱瘓、備用電源不足、通信中斷等問題的出現，暴露用戶側儲能與需求響應機制的缺失。
三是電力系統調度資源復雜多樣，實現源網荷儲協同運行困難。一方面，跨國輸送能力受限。西班牙“能源孤島”的屬性，需要跨國外送實現電力電量平衡，但是跨國通道存在物理傳輸極限，部分負荷缺口或調節(jié)需求還需進一步探索靈活性資源；另一方面，系統靈活性資源挖潛不充分。負荷側可調節(jié)資源尚未形成規(guī)?；憫芰?，用戶側儲能配置與電網側調頻需求存在時空錯配，分布式光伏與儲能的協同消納機制缺失，難以實現跨主體協同優(yōu)化與雙向互動。同時，源網荷儲一體化仿真調度體系缺乏?，F有源網荷儲存在分而治之現象，缺乏互聯互通，導致各類設備呈現孤島化特征，無法捕捉真實交互中的復雜交互效應。
■■對電力系統安全韌性的啟示
第一，平衡電力系統安全性與經濟性，將“事件損失”轉化為“資源儲備”。據西班牙商業(yè)組織聯合會初步統計，此次大規(guī)模停電對該國經濟的總體影響約為16億歐元。事件造成的一次性損失遠大于電力系統安全保供與靈活性資源儲備的常態(tài)化成本支出，這就需要全面的風險經濟評估，探索經濟與安全間的平衡點。在中國，能源安全是國家安全的重要組成部分，是能源系統運行的紅線。大規(guī)模新能源接入對我國新型能源體系帶來較強不確定性，仍需探索如何將“事件損失成本”合理轉化為“資源儲備成本”的有效路徑，落實能源供給安全與能源價格安全等多維安全目標。
第二，打造多能互補能源安全體系，提升煤電兜底作用和存續(xù)能力。在我國新型電力系統發(fā)展過程中，還需構建多能互補能源體系，保障電力系統安全韌性。適當保留燃氣機組、燃煤電站等靈活調節(jié)電源作為系統穩(wěn)定器，在高壓節(jié)點部署大型飛輪和電池儲能系統，實現“虛擬慣量”在線支撐，而非全權依靠新能源裝機，新能源裝機規(guī)模應與系統調節(jié)能力匹配。同時，還需進一步關注煤電機組、儲能機組的建設與收益方式，統籌投資回報需求與高調峰、低電量調度方式的矛盾，合理配置容量補償、輔助服務市場收益等多重收益模式，提升煤電等靈活性調節(jié)機組的兜底作用和存續(xù)能力。
第三，發(fā)揮多級電力市場調節(jié)作用，保障調峰機組的優(yōu)先發(fā)電權。通過中長期、現貨、輔助服務的多級電力市場交易體系，從電力電量角度實現發(fā)電資源統籌，明確新型電力系統源荷供需主體的發(fā)用電責任，并通過執(zhí)行情況設定偏差考核。同時，考慮煤電、氣電等調峰機組的基礎發(fā)電量需求，明確市場化主體優(yōu)先發(fā)電規(guī)模，采用“保量保價”和“保量競價”相結合的方式，推動優(yōu)先發(fā)電參與市場，保障調峰機組的基礎出力空間。
第四，提升新興負荷預測精度，發(fā)揮負荷側資源靈活互動能力。融合氣象數據、新能源出力特性和負荷變化規(guī)律，加強風光出力變化預測跟蹤，引入AI與大數據分析，對頻率、電壓、功率波動進行實時模型預測，動態(tài)調整保護閾值；同時，推行“區(qū)域微網隔離”策略，局部故障即時孤立，結合政策、產業(yè)鏈等環(huán)境要素影響，提升新能源預測與負荷預測精度，降低預測偏差導致的突發(fā)性調節(jié)需求，保障用電可靠性。此外，持續(xù)深化建立綜合平臺，通過建立統一的綜合平臺，整合各類需求響應主體，實現資源集中管理和調度，提高協同效應。通過電力需求側管理結合各種技術手段應用，實現電力消費智能化、提升電力利用效率、革新電力利用方式，為實現電力系統的可持續(xù)發(fā)展和規(guī)?；{節(jié)提供支持。
（王永利系華北電力大學能源互聯網研究中心副主任；董煥然系華北電力大學能源互聯網研究中心研究員）
